基本例題 2 塩塩化ナトリウムの結晶
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塩化ナトリウムの結晶の単位格子を図に示した。
(1) 単位格子に含まれるナトリウムイオンNat, 塩化物イオ
CI。
ン CI- の数はそれぞれ何個か。
(2) 1個のNa*のすぐそばにある CI- は, 中心間距離が何 nm
Na
のところに何個か。
(3) 1 個の Na* のすぐそばにある Na*は, 中心間距離が何 nm
のところに何個か。 /2 =1.4, /3=1.7 とする。
(4) 1 mol の塩化ナトリウムの結晶の体積は何 cm° か。
アボガドロ定数=6.0×10"/mol, 5.6°=176 とする。
(5) 塩化ナトリウムの結晶の密度は何g/cm°か。 Na=23, Cl=35.5 とする。
T0.56nm→
指針 NaCl の結晶では, Na* と CI- が接していて, Nat どうし, CI- どうしは接していない。
1 nm=10-° m=10-7 cm
解答(1) Na* (●):×12 (辺の中心)+1(中心)=4 (個) 答
CI-(O):×8(頂点)+×6 (面の中心)=4(個) 寄
(2) 立方体の中心の Natに注目すると, 上下, 左右, 前後に1個ずつの CI-計6個 答
2
中心間距離は一辺の
で, 0.28 nm 答
2
(3) 立方体の中心の Na*に注目すると, 立方体の各辺の中心の Na* 計 12個 答
中心間距離は面の対角線ので, 0.56 nm×/2×
面の対角線
=0.392 nm=0.39 nm 答
2
(4) 単位格子(Nat, CI- がそれぞれ4個ずつ)の体積が (0.56 nm):= (5.6×10-®cm)*
なので,1 mol (Na*, CI- がそれぞれ6.0×10°個ずつ) の体積は,
6.0×1023
4
3
(5.6×10-8 cm)°×
-=26.4 cm°=26cm° 答
質量
より,
体積
58.5g
3
26.4cm
(5) 密度=
=2.21… g/cm°=2.2g/cm° 答
